零件經過滲碳淬火后變小0.5毫米

zhuxiaohua

我有一批零件，這批零件的工藝應該成熟；因為該零件按照此工藝已經批量生產了3次都未出現此現象。現在是批量生產第四次了，出現了以下情況：
該零件工藝描述如下：
1.該零件圖紙請見附件，
2.該零件試中間是空心的，而且內壁需要承受210bar的壓力，為了保證質量、節約材料我們采用了鍛件工藝，而不是圓鋼。
3.零件材料是20CrMnTi,毛坯經過鍛造后，進行正火處理，正火的溫度要求超過930度，硬度范圍：HB156-207;
; w' Q0 _4 }1 g9 A$ M- v4.粗車，留單邊1.25毫米的余量后，再進行數控車，外形數控車到圖紙尺寸，內圓和球面處留有單邊余量0.25毫米。
5.進行滲碳淬火處理，該熱處理溫度控制在930度以下進行。
6.進行磨削內圓和外球面磨削。
出現問題：
3 t9 X0 V0 b  B$ l% p1.先該零件經過上面第五道滲碳淬火后，零件整體向內收縮0.5毫米，
" S0 S8 g: B6 y. Y1 ^2.以前3次工藝都未出現上述情況，最多就是有小的變形，變形量也就是在0.1-0.15毫米。
  c1 m" V" K: n3 a5 s$ x- m3.經過跟每個加工工序廠家溝通后，他們都是按照圖紙工藝進行加工和熱處理。而且可以肯定粗車的尺寸和數控車的尺寸都沒有問題，因為我們的檢驗部門都有檢驗記錄。
4.經過多次跟熱處理廠家進行溝通，他們表明我們的正火溫度沒有超過930度；而且該熱處理廠家是一家英國的公司。
8 a2 U8 r. A# ]2 f5.經過跟鍛造廠溝通，他們表明他們的正火肯定是超過930度，他們表明肯定是滲碳淬火工藝出現了問題。
; i, r; L1 l; E" ]' S; W5 |各位機械社區的社友，你們看看問題可能出在那里，對于你們的幫助，本人表示真誠的感謝！
希望老鷹版主幫我置頂！多謝！
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w91678

材料問題，請檢查以前的材料和現在的材料差異

樵薪

熱處理談到深處真不懂，但，冷加工工藝且必須考慮熱處理變形等因素，防患于未然。
( r# b3 ?8 f1 n) A告訴一下毛坯尺寸，這種問題往往出現在鍛造。

zhuxiaohua

樵薪 發表于 2014-7-19 20:15
3 }- K" j/ Z8 {: [8 [熱處理談到深處真不懂，但，冷加工工藝且必須考慮熱處理變形等因素，防患于未然。
$ j# d/ U& G+ B" f3 m1 P& k告訴一下毛坯尺寸，這種 ...

1.熱處理深度是需要的，因為該材料做滲碳淬火處理，它會變形的，正常情況下，內外圓會變成橢圓，也就是圓柱度，大概是10絲左右。考慮了磨削余量，我們在滲碳淬火處理，進行磨削后，表面要硬度要求，所以我們在熱處理后有了深度要求，而且深度要求對該工藝要求一般，很容易做到。
% O) c: [; s; J' U. f2.對于毛坯，鍛造廠鍛造好毛坯，在粗車之前為了好進行粗車和后續滲碳淬火進行熱處理工藝。
% f3 n+ k- n. }* A, H0 V1 V) z1 p3.關于圖紙外形尺寸沒有很大的要求，外圓給了5絲要求；我們這里說明一下，加工這個零件機床是日本的馬扎克車銑復合加工中心，這個零件程序編好以后，批量數量很多，車外圓的刀與其他工序是重復使用的，為了檢驗刀具是否磨損，我們一般工人用帶表卡車測量一下外圓就可以判斷道具是否磨損。給了公差為了檢驗而已，同時也是機床本身精度所致。
! P; ]. I9 q- k! H& d( d  [# [4.關于毛坯，鍛造的毛坯就是一個管道形狀而已，只不過里面形狀是有一點錐型，拔心棒造成。粗車的毛坯就是比圖紙尺寸外形單邊大1.25毫米左右、當然球面和密封槽是沒有做的。
5.關于冷加工變形，我們數控車以后精度一定會保證數控車圖紙要求，數控車的尺寸我們都檢驗了，沒有變形。我想是不是數車加工應力造成工件本身有殘余應力在里面，再經過熱處理后就會變形。
6.關于縮小，我指的是整體向里面縮小，不管是內孔還是外表面都是一起向內部縮小。
謝謝大俠的指教，希望能得到你的指點。
+ b) A9 e6 U4 }* t. A

zerowing

摻和兩句，不成熟觀點。
. ?# F1 x# ~! i) y8 {感覺是你的淬火部分出了問題。如果可能，取樣檢查下金相。可能是淬火溫度和冷卻速度的控制有問題，導致淬火后馬氏體組織較少，殘余奧氏體組織較多，導致的尺寸變小。
+ R$ R# ^7 M3 t/ P2 `5 {! q/ D! @比如說滲碳過程碳溶解導致C線右移，冷卻速度不夠導致奧氏體組織型核變大增大了奧氏體的穩定性，最終導致淬火后的馬氏體組織少。
6 V+ o, z" R0 [/ d" f; D僅供參考

zerowing

大俠，簡單查了下20CrMnTi的滲碳工藝。一供參考：
<950C 10小時內滲碳。
880C 一次油淬。
7 u+ p6 |: P. E+ Y870C二次油淬。
8 ?# l, l4 C' L9 h% {5 B200C回火
水或空氣冷卻。

dujunmin

我非常同意5樓的觀點，我也建議做一下金相分析，看看這批出問題的零件和前幾批零件的金相有沒有明顯差別。我也懷疑是否是滲碳淬火時溫度或時間沒有把握好，導致內部金相組織發生了變化。而不同的金相組織的密度是不一樣的，這就非常有可能造成整體尺寸的變化。

yccando06

熱處理滲碳淬火有很大關系，查看滲碳淬火的油，溫度，冷卻方式等
( @5 X4 E, j4 Q個人建議，呵呵

魚兒愛水

是否可以測量一下殘余應力

魚兒愛水

看看殘余應力是否偏大？